余熱鍋爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及稀貴金屬冶煉技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種余熱鍋爐。
【背景技術(shù)】
[0002]在稀貴金屬冶煉中，冶金爐排出的煙氣含有大量未燃盡的可燃物，其中，未燃盡的可燃物的主要成分為有機(jī)物，所以未燃盡的可燃物進(jìn)入余熱鍋爐后必須完全燃燒掉，否則在煙氣溫度降低的過(guò)程中，未完全燃燒掉的有機(jī)物會(huì)化合成二噁英，一旦二噁英帶入后續(xù)的煙氣處理系統(tǒng)，將造成處理費(fèi)用的增加和環(huán)境的污染，并且降低余熱鍋爐的使用壽命和作業(yè)率。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本申請(qǐng)是基于發(fā)明人對(duì)以下問(wèn)題的認(rèn)識(shí)和發(fā)現(xiàn)作出的:
[0004]如何控制有機(jī)物在余熱鍋爐進(jìn)行二次燃燒的速率，是避免爆燃或燃燒不完全的關(guān)鍵。其中，有機(jī)物爆燃會(huì)引起煙氣溫度迅速升高，體積急劇膨脹，造成余熱鍋爐內(nèi)煙氣壓力上升，使余熱鍋爐受熱面承受過(guò)大的煙氣壓力，易引起爐體爆破；因煙氣中含有鹵素元素，煙氣溫度過(guò)高將導(dǎo)致受熱面產(chǎn)生高溫腐蝕；管壁溫度過(guò)高，超過(guò)金屬耐溫，會(huì)造成受熱面爆管。另外，在環(huán)境相同的條件下，有機(jī)物二次燃燒速率與送入的氧氣(或空氣)量有關(guān)，因此，控制二次燃燒的方法就是控制二次燃燒所需的氧氣(或空氣)量。
[0005]本實(shí)用新型旨在至少在一定程度上解決上述相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。
[0006]為此，本實(shí)用新型的目的在于提出一種能使煙氣中有機(jī)物燃燒完全，降低成本的余熱鍋爐。
[0007]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型一方面提出了一種余熱鍋爐，包括:爐體，所述爐體呈U形；設(shè)置在所述爐體底部U形一端的煙氣入口 ；設(shè)置在所述爐體底部U形另一端的煙氣出口 ；設(shè)置在所述爐體內(nèi)的水冷壁；設(shè)置在所述爐體內(nèi)的多個(gè)進(jìn)氣噴嘴，其中，所述多個(gè)進(jìn)氣噴嘴具有不同的高度，以在所述爐體內(nèi)分層燃燒；與所述多個(gè)進(jìn)氣噴嘴相連的多個(gè)進(jìn)氣閥；與所述多個(gè)進(jìn)氣閥相連的進(jìn)氣管道；設(shè)置在所述爐體內(nèi)，且用于檢測(cè)煙氣溫度的多個(gè)溫度傳感器；設(shè)置在所述爐體內(nèi)，且用于檢測(cè)爐體內(nèi)氧氣濃度的氧氣傳感器；以及控制器，所述控制器與所述多個(gè)溫度傳感器、所述氧氣傳感器以及所述多個(gè)進(jìn)氣閥相連，所述控制器用于根據(jù)所述煙氣溫度和氧氣濃度對(duì)所述多個(gè)進(jìn)氣閥進(jìn)行控制。
[0008]根據(jù)本實(shí)用新型提出的余熱鍋爐，通過(guò)根據(jù)煙氣溫度和氧氣濃度對(duì)多個(gè)進(jìn)氣閥進(jìn)行控制，從而對(duì)煙氣的中有機(jī)物進(jìn)行二次燃燒，實(shí)現(xiàn)控制二次燃燒溫度，有效降低余熱鍋爐受熱面產(chǎn)生高溫腐蝕的程度，延長(zhǎng)余熱鍋爐的使用壽命和作業(yè)率，并實(shí)現(xiàn)控制有機(jī)物爆燃，使燃燒在一種可控的條件下進(jìn)行，以減少余熱鍋爐內(nèi)煙氣壓力的上升，避免對(duì)余熱鍋爐的運(yùn)行產(chǎn)生影響，以及實(shí)現(xiàn)對(duì)煙氣含氧量的檢測(cè)和控制，保證有機(jī)物在燃燒段內(nèi)燃盡，降低未燃盡的有機(jī)物產(chǎn)生二噁英的可能，操作簡(jiǎn)單，保證余熱鍋爐的安全性和可靠性。
[0009]進(jìn)一步地，上述余熱鍋爐還包括:檢測(cè)器，所述檢測(cè)器與所述控制器相連，用于檢測(cè)通過(guò)所述煙氣入口進(jìn)入的煙氣的有機(jī)物成分與有機(jī)物含量。
[0010]進(jìn)一步地，所述控制器還用于:根據(jù)所述有機(jī)物含量通過(guò)燃燒計(jì)算和模擬仿真計(jì)算獲取分層數(shù)量。
[0011]進(jìn)一步地，所述控制器還用于:通過(guò)逼近法獲取所述有機(jī)物成分的特性參數(shù)，以根據(jù)所述有機(jī)物成分的特性參數(shù)通過(guò)所述燃燒計(jì)算和模擬仿真計(jì)算獲取每層所需氧氣量。
[0012]進(jìn)一步地，通過(guò)所述燃燒計(jì)算和模擬仿真計(jì)算獲取所述多個(gè)進(jìn)氣噴嘴的孔徑；根據(jù)所述有機(jī)物含量通過(guò)燃燒計(jì)算和模擬仿真計(jì)算所述多個(gè)進(jìn)氣噴嘴的布置方式。
[0013]進(jìn)一步地，所述控制器可以為PLC (Programmable Logic Controller，可編程邏輯控制器)。
[0014]本實(shí)用新型附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。
【附圖說(shuō)明】
[0015]本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0016]圖1為根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的余熱鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0018]此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本實(shí)用新型的描述中，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。
[0019]在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。
[0020]在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過(guò)它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0021]下面參照附圖描述根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例提出的余熱鍋爐。參照?qǐng)D1所示，該余熱鍋爐包括:爐體1、煙氣入口 2、煙氣出口 3、水冷壁4、多個(gè)進(jìn)氣噴嘴(如圖中進(jìn)氣噴嘴51、進(jìn)氣噴嘴52、進(jìn)氣噴嘴53和進(jìn)氣噴嘴54所示)、多個(gè)進(jìn)氣閥(如圖中進(jìn)氣閥61、進(jìn)氣閥62、進(jìn)氣閥63和進(jìn)氣閥64所示)、進(jìn)氣管道7、多個(gè)溫度傳感器(如圖中溫度傳感器81、溫度傳感器82、溫度傳感器83和溫度傳感器84所示)、氧氣傳感器9和控制器10 (圖中未標(biāo)示)。
[0022]其中，爐體I呈U形。煙氣入口 2設(shè)置在爐體I底部U形一端。煙氣出口 3設(shè)置在爐體I底部U形另一端。水冷壁4設(shè)置在爐體I內(nèi)。多個(gè)進(jìn)氣噴嘴設(shè)置在爐體I內(nèi)，其中，多個(gè)進(jìn)氣噴嘴具有不同的高度，以在爐體I內(nèi)分層燃燒。多個(gè)進(jìn)氣閥與多個(gè)進(jìn)氣噴嘴相連。進(jìn)氣管道與多個(gè)進(jìn)氣閥相連。多個(gè)溫度傳感器設(shè)置在爐體I內(nèi)，且用于檢測(cè)煙氣溫度。氧氣傳感器9設(shè)置在爐體I內(nèi)，且用于檢測(cè)爐體內(nèi)氧氣濃度?？刂破?0與多個(gè)溫度傳感器、氧氣傳感器9以及多個(gè)進(jìn)氣閥相連，控制器10用于根據(jù)煙氣溫度和氧氣濃度對(duì)多個(gè)進(jìn)氣閥進(jìn)行控制。本實(shí)用新型實(shí)施例于對(duì)煙氣中有機(jī)物進(jìn)行二次燃燒，從而解決二次燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的爆燃和煙氣溫度過(guò)高給余熱鍋爐帶來(lái)的危害，操作簡(jiǎn)單，可以實(shí)現(xiàn)按設(shè)定好的程序自動(dòng)控制。
[0023]本實(shí)用新型實(shí)施例的余熱鍋爐由水冷壁4、二次燃燒送氧氣(或空氣)控制系統(tǒng)等組成。水冷壁4是余熱鍋爐受熱面的一部分，由充滿飽和水的受熱面管子組成，通過(guò)換熱、飽和水吸收煙氣中熱量，產(chǎn)生蒸汽，能有效吸收煙氣中熱量。二次燃燒送氧氣(或空氣)控制系統(tǒng)由送氧氣(或空氣)管路(相當(dāng)于進(jìn)氣管道7)、燃燒噴嘴(相當(dāng)于多個(gè)進(jìn)氣噴嘴)、調(diào)節(jié)閥(相當(dāng)于多個(gè)進(jìn)氣閥)、煙氣溫度檢測(cè)(相當(dāng)于溫度傳感器的作用)、煙氣含氧量檢測(cè)(相當(dāng)于氧氣傳感器9的作用)等組成。本實(shí)用新型實(shí)施例通過(guò)分層燃燒能有效地使煙氣中有機(jī)物燃盡，同時(shí)控制燃燒速度和燃燒溫度。
[0024]具體地，本實(shí)用新型實(shí)施例的余熱鍋爐對(duì)煙氣中有機(jī)物分層以進(jìn)行二次燃燒，具體通過(guò)燃燒分層技術(shù)、有機(jī)物成分特性參數(shù)(熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué))逼近法技術(shù)、燃燒速度控制技術(shù)、燃燒溫度控制技術(shù)等實(shí)現(xiàn)，其中，送氧(或空氣)控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)的手段。
[0025]進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，上述余熱鍋爐還包括:檢測(cè)器11(圖中未標(biāo)示)。其中，檢測(cè)器11與控制器10相連，檢測(cè)器11用于檢測(cè)通過(guò)煙氣入口 2進(jìn)入的煙氣的有機(jī)物成分與有機(jī)物含量。
[0026]進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，控制器10還用于:根據(jù)有機(jī)物含量通過(guò)燃燒計(jì)算和模擬仿真計(jì)算獲取分層數(shù)量。
[0027]具體地，本實(shí)用新型實(shí)施例根據(jù)進(jìn)入余熱鍋爐內(nèi)的有機(jī)物含量的多少，通過(guò)燃燒計(jì)算和計(jì)算機(jī)模擬仿真